Описание вязкоупругих свойств низко- и высоконаполненных эластомерных нанокомпозитов
DOI:
https://doi.org/10.17072/1993-0550-2021-4-19-24Ключевые слова:
вязкоупругие свойства, конечные деформации, эластомерные нанокомпозитыАннотация
В данной работе найдено аналитическое решение изменения диссипативной (неупругой) части тензора напряжений при постоянной скорости одноосного нагружения материала в рамках новой термодинамической модели поведения вязкоупругих материалов. Вместе с этим продемонстрировано достаточно точное совпадение теоретической кривой, построенной на основании полученного решения, с результатами экспериментов. Для этого были проведены одноосные испытания с вложенными циклами нагружения для образцов низко- и высоконаполненных эластомерных нанокомпозитов с различными наполнителями. На каждом участке нагрузки и разгрузки задавались временные выдержки, позволяющие пренебрегать проходящими в материале временными процессами, это дает возможность экспериментально находить равновесную кривую деформирования. Полученную равновесную кривую можно описать с помощью упругого потенциала. Определив равновесную (упругую) и найдя диссипативную (неупругую) части тензора напряжений, с высокой точностью был описан вязкоупругий отклик рассмотренных эластомерных материалов.Библиографические ссылки
Кислицын В.Д., Мохирева К.А. Описание вязкоупругих свойств эластомерного материала в случае одноосного растяжения с постоянной скоростью: материалы Всерос.науч.-практ. конф. молодых ученых с междунар. участием ʺМатематика и междисциплинарные исследованияʺ. 2021. С. 59–63.
Reese S., Govindjee S. A theory of finite viscoelasticity and numerical aspects // International Journal of Solids and Structures. 1998. Vol. 35 (26/27). P. 3455–3482.
Amin A. F. M. S., Lion A., Sekita S., Okui Y. Nonlinear dependence of viscosity in modeling the rate-dependent response of natural and high damping rubbers in compression and shear: Experimental identification and numerical verification // International Journal of Plasticity. 2006. Vol. 22 (9). P. 1610–1657.
Petiteau J.-C., Verron E., Othman R., Sourne H., Sigrist J.-F., Barras G. Large strain ratedependent response of elastomers at different strain rates: Convolution integral vs. internal variable formulations // Mechanics of Time-Dependent Materials. 2013. Vol. 17(3). P. 349–367.
Кислицын В.Д., Мохирева К.А., Шадрин В.В., Свистков А.Л. Исследование и моделирование вязкоупругого поведения эла-стомерных нанокомпозитов // Вестник ПНИПУ. Механика. 2021. № 2. С. 76–87.
Reese S. A micromechanically motivated material model for the thermoviscoelastic material behaviour of rubber-like polymers // International Journal of Plasticity. 2003. Vol. 19(7). P. 909–940.
Linder. C., Tkachuk M., Miehe C. A micromechanically motivated diffusion-based transient network model and its incorporation into finite rubber viscoelasticity // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2011. Vol. 59 (10). P. 2134–2156.
Кислицын В.Д., Свистков А.Л., Мохирева К.А., Шадрин В.В. Описание поведения вязкоупругих материалов в рамках новой термодинамической модели // Математическое моделирование в естественных науках: тезисы XXX всероссийской школы-конференции. 2021 [в печати].
Кислицын В.Д., Шадрин В.В., Осоргина И.В., Свистков А.Л. Анализ механических свойств полиуретановых материалов, изготовленных по растворной и литьевой технологиям // Вестник Пермского университета. Физика. 2020. № 1. С. 17–25.
Mokhireva K.A., Svistkov A.L. A new approach to describe the elastic behavior of filled rubber-like materials under complex uniaxial loading // International Journal of Plasticity. 2020. Vol. 202. P. 816–821.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Публикация статьи в журнале осуществляется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
